リアルタイムバイオイメージングによるファイトプラズマの媒介昆虫細胞侵入機構の解明

利用实时生物成像阐明植原体载体昆虫细胞入侵机制

• 批准号: 17J09974
• 负责人: 鯉沼 宏章
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17J09974/
• 关键词: ファイトプラズマ; 媒介昆虫

本研究では、ファイトプラズマの膜タンパク質と結合する宿主レセプターの同定、および昆虫細胞の高精細リアルタイムバイオイメージングに基づいた、ファイトプラズマの媒介昆虫細胞侵入機構を明らかにすることを目的としている。本年度は、媒介昆虫におけるファイトプラズマの高精細バイオイメージングを行う目的で、ファイトプラズマの細胞膜表面を覆う膜タンパク質Ampに対する抗体を用いて、媒介昆虫の消化管および唾腺をホールマウント（whole mount）で免疫染色し、共焦点レーザー顕微鏡を用いて観察した。その結果、ヨコバイに感染したファイトプラズマを可視化することに成功し、経時的な観察によりファイトプラズマが昆虫の消化管や唾腺に感染して広がる様子を明らかにした。さらに、臓器内部の分布を三次元的に可視化することで、臓器内部における局在変動を詳細に捉え、ファイトプラズマが感染する組織に偏りがあることを明らかにし、主要な侵入・増殖部位や移行時期を特定した。また、リアルタイムPCRにより消化管や唾腺における蓄積量を経時的に定量することで、ファイトプラズマの増殖時期や増殖量を詳細に解明した。これらの解析をもとに、ファイトプラズマの詳細な全身感染モデルを構築することに初めて成功した。ファイトプラズマの他にも昆虫に全身感染して媒介される植物病原細菌は知られているものの、詳細な全身感染モデルは不明であることから、本研究で構築したモデルはこれらの病原細菌にも適用することができ、昆虫媒介性の病原細菌に共通する基盤的成果だと考えられる。また、昆虫による植物病原細菌の媒介メカニズムはこれまでほとんど分かっていないが、本研究によりファイトプラズマが昆虫に侵入・増殖・移行する際の時期や場所を特定できたことから、今後、媒介メカニズムを分子レベルで詳細に解明するうえで重要な足がかりになると考えられる。

The purpose of this study is to clarify the identity of the membrane structure and binding properties of the host cell, the basis of the high-definition real-time membrane structure of insect cells, and the mechanism of vector insect cell invasion of the insect cell. This year, the vector insect's digestive tract was examined by immunostaining and confocal microscopy. The result is that the infection rate of the digestive tract and salivary glands of insects is higher than that of the control group. The distribution of the virus inside the organ is visualized in detail, and the main invasion site and migration period are specified. The amount of growth in the digestive tract and salivary glands was quantified in detail. The analysis of this problem is very successful. In this study, we constructed a common matrix for the application of plant pathogenic bacteria to insect vector infection. In this study, the vector of plant pathogenic bacteria in insects was analyzed in detail. The time and place of insect invasion, colonization and migration were determined. In the future, the vector was analyzed in detail.

项目成果

ファイトプラズマのRNA転写開始点の網羅的解析による非コードRNAの検出

综合分析植原体RNA转录起始位点检测非编码RNA

• 发表时间: 2018
• 作者: Nozomu Iwabuchi;Yugo Kitazawa;Yuji Fujimoto;Naoi Hosoe;Hiroaki Koinuma;Takamichi Nijo;Tetsuya Yoshida;Yukari Okano;Kensaku Maejima;Yasuyuki Yamaji;Kenro Oshima;Shigetou Namba;鯉沼宏章・二條貴通・煉谷裕太朗・岩渕望・北沢優悟・岡野夕香里・前島健作・山次康幸・大島研郎・難波成任
• 通讯作者: 鯉沼宏章・二條貴通・煉谷裕太朗・岩渕望・北沢優悟・岡野夕香里・前島健作・山次康幸・大島研郎・難波成任

Identification of a new phytoplasma from diseased coconut and banana in Papua New Guinea

从巴布亚新几内亚患病椰子和香蕉中鉴定出一种新植原体

• 发表时间: 2018
• 作者: Akio Miyazaki;Toshiro Shigaki;Naoi Hosoe;Yuji Fujimoto;Hiroaki Koinuma;Nozomu Iwabuchi;Kiyoto Watanabe;Takamichi Nijo;Kensaku Maejima;Yasuyuki Yamaji;Shigetou Namba
• 通讯作者: Shigetou Namba

Genome-Wide Analysis of the Transcription Start Sites and Promoter Motifs of Phytoplasmas

植原体转录起始位点和启动子基序的全基因组分析

• DOI: 10.1089/dna.2016.3616
• 发表时间: 2017
• 期刊: DNA and Cell Biology
• 影响因子: 3.1
• 作者: Nijo Takamichi;Neriya Yutaro;Koinuma Hiroaki;Iwabuchi Nozomu;Kitazawa Yugo;Tanno Kazuyuki;Okano Yukari;Maejima Kensaku;Yamaji Yasuyuki;Oshima Kenro;Namba Shigetou
• 通讯作者: Namba Shigetou

First detection of cassava phytoplasma in Japan and application of LAMP in diagnosis

日本首次检测木薯植原体及LAMP诊断应用

• 发表时间: 2017
• 作者: Hiroaki Koinuma;Akio Miyazaki;Yuji Fujimoto;Kiyoto Watanabe;Yugo Kitazawa;Kensaku Maejima;Yasuyuki Yamaji and Shigetou Namba
• 通讯作者: Yasuyuki Yamaji and Shigetou Namba

感染植物由来DNAからのファイトプラズマDNA濃縮系の検討

检查受感染植物 DNA 的植原体 DNA 富集系统

• 发表时间: 2019
• 作者: Iwabuchi Nozomu;Endo Ai;Kameyama Norikazu;Satoh Masaya;Miyazaki Akio;Koinuma Hiroaki;Kitazawa Yugo;Maejima Kensaku;Yamaji Yasuyuki;Oshima Kenro;Namba Shigetou;二條貴通・前島健作・鯉沼宏章・岩渕望・徳田遼佑・西川雅展・北沢優悟・山次康幸・難波成任
• 通讯作者: 二條貴通・前島健作・鯉沼宏章・岩渕望・徳田遼佑・西川雅展・北沢優悟・山次康幸・難波成任